遠東黃海艦隊第一分艦隊，6艘黃河級戰列艦“哈爾濱號”、“沈陽號”、“長春號”、“石家莊號”、“呼和浩特號”、“烏魯木齊號”此時已經組成一把尖刀，將所有的攻擊灑向首個目標“奧斯利亞比亞號”。
五分鍾，短短五分鍾以後，“奧斯利亞比亞號”就起火下沉，時間悄悄來到下午6時左右，此時沙俄海軍聯合艦隊的敗局已定，原本計劃攻擊海參崴的航道已被遠東海軍全麵封鎖，由於雙方艦隊在煙霧中經常失去接觸，航線也變得十分混亂，混戰此時已經開始。
6時15分，天色已經開始暗淡，隨著遠東黃海艦隊第五、六戰隊從殲滅沙俄海軍補給艦隊的戰鬥中抽出，在加入戰鬥以後不久，就擊沉沙俄海軍巡洋艦“斯維特拉娜號”，而另一艘舊式重巡洋艦“頓斯科伊號”，雖然采取頑強地抵抗，可是再被遠東黃海艦隊6艘驅逐艦的圍攻下，隻是擊傷了其中的兩艘（“天門號”、“九華山號”），最後為避免被俘沙俄海軍船員自行鑿沉。
而沙俄海軍“奧列格號”、“阿芙樂爾號”突圍不成，最後一直南下，企圖逃往菲律賓進入太平洋海域，但卻被遠東南海艦隊俘獲。
遠東黃海艦隊與沙俄海軍聯合艦隊，雙方的所有主力戰艦在6時15分、6時55分曾兩次相遇，但最後都因為沙俄海軍聯合艦隊，多艘戰艦受有重創，無法在繼續發起有力的攻擊，結果又有3艘戰列艦相繼被遠東海軍戰艦擊沉。
時間進行至晚7時左右，最後被遠東海軍戰艦打得千瘡百孔的中型戰列艦“亞曆山大三世號”旗艦，最後沉沒，不到10分鍾以後，“博羅季諾號”戰列艦的彈藥庫被遠東海軍戰列艦“天津號”擊中，彈藥庫直接被摧毀，並引起了連續鍋爐爆炸，最後當即下沉，全艦僅1人獲救。
依然在海上漂浮的沙俄分艦隊旗艦“蘇沃羅夫公爵號”依然采取炮擊還擊，最後在沙俄海軍驅逐艦“狂暴號”的冒險靠近下，救走了旗艦上所有的傷員，其中包括分艦隊司令特文斯基。
7時10分，黃海艦隊五艘驅逐艦，“瑞安號”、“樂清號”、“慈溪號”、“宜昌號”、“十堰號”，包圍“蘇沃羅夫公爵號”戰列艦，最終全艦幸存220人餘人投降。
時間至晚7時35分左右，遠東黃海艦隊所有大型戰艦開始撤出戰場，黃海艦隊魚雷艇和驅逐艦繼續發起夜間攻擊，至此白天的全部戰鬥告一段落。
當天夜晚的7時30分至次日淩晨5時，遠東黃海艦隊23艘驅逐艦、38艘魚雷艇、22艘攻擊潛艇，先後向殘餘的沙俄海軍聯合艦隊發起魚雷攻擊，因沙俄海軍聯合艦隊的第二分隊從來沒有接受過反魚雷訓練，因而第二分艦隊全部被擊沉。